حساب کاربری
​
زمان تقریبی مطالعه: 2 دقیقه
لینک کوتاه

الکترودینامیک کوانتومی

نظریه‌ میدان نسبیتی در الکترومغناطیس

الکترودینامیک کوانتومی یا QED مخفف (به انگلیسی: Quantum ElectroDynamics) ساده‌ترین نظریهٔ میدان کوانتومی است که در طبیعت یافت می‌شود و برای توضیح نیروی الکترومغناطیس به کار می‌رود. این نظریه یک نظریه پیمانه‌ای آبلی و گروه پیمانهٔ آن اصطلاحاً (U(۱ است. در این نظریه میدان پیمانه A μ {\displaystyle A_{\mu }}

با فرمیون دیراک ψ {\displaystyle \psi }
جفت می‌شود. کنش آن به صورت زیر است:

S = ∫ ( − 1 4 F μ ν F μ ν + ψ ¯ ( i γ μ D μ − m ) ψ ) d 4 x {\displaystyle {S}=\int {{\big (}-{\frac {1}{4}}F^{{\mu }{\nu }}F_{{\mu }{\nu }}+{\bar {\psi }}{(i\gamma ^{\mu }D_{\mu }-m)}{\psi }{\big )}{d^{4}x}}}

  • بنابر قاعدهٔ جمع‌ زنی اینشتین تکرار اندیس به معنی جمع است یعنی مثلاً ϕ μ ϕ μ {\displaystyle \phi ^{\mu }\phi _{\mu }}
    همان ∑ μ ϕ μ ϕ μ {\displaystyle \sum _{\mu }{\phi ^{\mu }\phi _{\mu }}}
    است.
  • همچنین بنابر رسم اندیس‌ها را می‌توان با کمک متریک g بالا و پایین برد به این صورت:

ϕ μ = g μ ρ ϕ ρ {\displaystyle \phi _{\mu }=g_{{\mu }{\rho }}\phi ^{\rho }}

و ϕ μ = g μ ρ ϕ ρ {\displaystyle \phi ^{\mu }=g^{{\mu }{\rho }}\phi _{\rho }}

  • در اینجا F μ ν {\displaystyle F_{{\mu }{\nu }}}
    قدرت میدان است بنا بر تعریف:

F μ ν = ∂ μ A ν − ∂ ν A μ {\displaystyle F_{{\mu }{\nu }}={\partial _{\mu }}{A_{\nu }}-{\partial _{\nu }}{A_{\mu }}}

  • A μ {\displaystyle A_{\mu }}
    میدان پیمانه است که در واقع همان فوتون است (ذرهٔ انتقال‌دهندهٔ نیروی الکترومغناطیس).
  • γ μ {\displaystyle \gamma ^{\mu }}
    ماتریسهای دیراک هستند.

در سال ۱۹۶۵ سه فیزیکدان ریچارد فاینمن، سین‌ایترو تومونوجا و جولیان شوینگر به خاطر خلق نظریه الکترودینامیک کوانتومی موفق به کسب جایزه نوبل فیزیک شدند.

نگارخانه

جستارهای وابسته

  • الکترومغناطیس کلاسیک

منابع

  • Peskin, Michael E, Daniel Schorder, Introduction to Quantum Field Theory. Westview Press 1995.
آخرین نظرات
  • فوتون
کلیه حقوق این تارنما متعلق به فرا دانشنامه ویکی بین است.